专利名称：用于切换双离合器变速器的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于切换双离合器变速器的方法。
背景技术：
DE 198 53 824 Al公开了一种具有多个挡位的双离合器变速器，该变速器具有第一和第二同时进行的力传递分支。第一主离合器分配给第一力传递分支，而第二主离合器则分配给第二力传递分支。在挡位顺序上也并排设置的多个转换等级设置在一个力传递分支内。为在分配给一个力传递分支的两个变速器挡位之间的切换期间避免牵引力中断，换挡过程期间力至少暂时通过另一力传递分支进行传递。DE 103 49 220 Al涉及一种用于切换汽车的双离合器变速器的方法。在从源挡位切换到目标挡位的换挡过程中，其中，源挡位和目标挡位分配给一个力传递分支，为避免牵引力中断暂时将支撑挡位挂入各自其他力传递分支内。在此方面，变速器内从源挡位向目标挡位换挡过程的控制这样进行，使发动机转速向目标挡位的同步转速方向上以几乎恒定的梯度增加。DE 101 51 260 Al涉及一种用于控制双离合器变速器的方法。为达到运动型的行驶性能，双减挡时有意取消另一个分变速器上的变速器挡位切换期间的不中断力传递。如果目标挡位和源挡位分配给一个共同驱动轴的话，那么双离合器变速器从源挡位向目标挡位切换所需的时间可以决定性的方式取决于分离分配给源挡位的齿轮或固定分配给目标挡位的齿轮所需的持续时间。一般情况下，在此方面目标挡位齿轮在源挡位齿轮已经分离的情况下才能固定。该过程在从目标挡位切换到源挡位上时通常必须强制实施，从而换挡过程总体上时间不能比通过挂出源挡位齿轮和挂入目标挡位齿轮产生的时间间隔短。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于切换双离合器变速器得到改进的方法。该目的通过一种用于切换特别是汽车的双离合器变速器的方法得以实现，其中，双离合器变速器具有两个驱动轴和一个变速器输出轴，其中，为第一驱动轴分配第一离合器和为第二驱动轴分配第二离合器以及两个离合器为传递接合力矩可以完全或者部分打开或闭合，其中， 为第一驱动轴和第二驱动轴各自分配确定的不同变速器挡位，其中，通过第一离合器并通过第一驱动轴至少部分形成从变速器输入轴到变速器输出轴的第一力传递路径，以及其中通过第二离合器并通过第二驱动轴至少部分形成从变速器输入轴到变速器输出轴的第二力传递路径，其中，从源挡位出发切换到目标挡位，其中，如果目标挡位和源挡位分配给同一驱动轴的话，在切换到目标挡位之前至少短时间切换到支撑挡位。发动机转矩在此方面可以通过至少一个力传递分支从变速器输入轴传递到变速器输出轴上。本发明的特征在于，在开始闭合分配给支撑挡位的离合器之前，开始不中断地降低分配给源挡位的离合器上所传递的接合力矩到零值。作为选择或者组合，本发明的特征还在于其他从属权利要求。
本发明在此方面涉及用于从源挡位切换到目标挡位的这种切换双离合器变速器的方法，其中，特别是为目标挡位和源挡位分配同一驱动轴。在此方面，至少暂时切换到支撑挡位。发动机转速在这种换挡过程期间优选始终根据目标挡位分布，也就是说，发动机转速以尽可能恒定的方式加速或者减速。在此方面，特别是发动机转速不保持在与支撑挡位的发动机转速相应的转速等级上。确切地说，实际发动机转速的分布曲线优选在切换到支撑挡位时仅在一个点上与虚拟发动机转速的分布曲线相切。“挂入一个挡位”的表述在本发明的框架内特别是指通过牙嵌离合器或者通过类似的装置将分配给确定挡位的齿轮固定在轴上，随后可以通过该齿轮产生力线。在此方面， 对于挂入来说分配给所要挂入挡位的离合器是否闭合并不重要，从而实际上从变速器输入轴到变速器输出轴的力线可以通过相应的齿轮产生。“挂出一个挡位”的表述在本发明的框架内特别是指各自分配给相应挡位的齿轮与轴分离，从而通过该齿轮不再产生力线。特别是分配给所要挂出挡位的离合器在挂出该挡位期间打开，从而在将该齿轮与轴分离期间，通过相应的齿轮不产生从变速器输入轴到变速器输出轴的力线。“切换到一个挡位内”的表述在本发明的框架内是指双离合器变速器在确定速比的状态下从变速器输入轴出发向变速器输出轴转移。过程“切换到一个挡位内”在此方面包括挂入或挂出挡位以及打开和闭合两个离合器的至少一个，从而产生从变速器输入轴到变速器输出轴的力传递路径。“闭合离合器”的表述在本发明的框架内特别是指一种过程，其中通过该离合器上确定构成 转矩传递能量，特别是出于力传递的目的从变速器输入轴向变速器输出轴进行。 闭合在此方面特别是从达到所谓的“T0UChp0intS(接触点)”起才进行，其中片式离合器的摩擦片或者力施加装置与摩擦片之间不再存在间隙。特别是搭接或者消除间隙可能的离合器加注(KupplimgsbefUllen)或者预加注在本发明的框架内不是指“闭合一个离合器”，尽管离合器预加注期间会加大牵引力矩。“将所传递的接合力矩降到零值”在本发明的框架内特别是指在达到零值时，基本上不再有传动力矩能够通过相应的离合器传递。可能的牵引力矩也可以由此建立，即在离合器完全打开的情况下，通过摩擦力或者流动力也进行一定程度的转矩传递，在此方面可以忽略不计。通过在闭合分配给支撑挡位的离合器之前开始降低分配给源挡位的离合器上所传递的离合器力矩，可与涉及闭合分配给支撑挡位的离合器开始点无关达到整个换挡过程持续时间的优化。切换到支撑挡位和随之可能出现的从一个驱动轴向其他驱动轴叠加的转矩传递，因此不再是确定换挡过程的总持续时间时的强制成分。就此而言，总体上可以预设结束挂入或者切换到目标挡位的时间点。也就是说，如果闭合分配给源挡位的离合器，那么分配给源挡位的齿轮不能与相应的轴分开，因为该轴尚不能处于负荷下。因此必须首先降低负荷，这一点通过不中断地降低分配给源挡位的离合器上所传递的接合力矩到零值达到。换句话说，在此方面打开分配给源挡位的离合器，而且优选尽可能快地打开。不中断地降低在此方面特别是指该离合器上所传递的接合力矩没有上升分布的时间点。在此方面，一个时间点上至少暂时可以恒定分布。但优选没有恒定分布的时间点。接合力矩曲线因此时间上优选始终下降。
不中断的降低优选具有尽可能线性的分布曲线。由此可以产生离合器的柔和打开，这样对行驶性能具有积极影响。尽可能线性的分布中同时也包括这种分布，其中打开过程开始和结束时，相应的分布曲线中具有如凹入或者凸起弯曲的过渡。所传递的接合力矩的不中断的降低的持续时间优选根据支撑挡位的挂入和/或离合器加注所需时间进行控制。作为对此的选择或者组合，不中断地降低所传递的接合力矩的持续 时间根据挂出源挡位和挂入目标挡位所需时间进行控制。通过至少根据所称条件来控制不中断地降低的持续时间，可以取得提高行驶舒适性的目的。在此方面，特别是可以有针对性地略微延长不中断地降低的持续时间，如果由于其他条件在总换挡过程中已经引起可能节省的话，也就是说，通过进一步缩短不中断地降低不再能够赢得时间。也就是说， 不中断地降低的持续时间越长，驾驶员感觉到的这种降低越柔和。优选在从源挡位转换到支撑挡位上时，分配给源挡位的离合器完全打开之前，不开始闭合分配给支撑挡位的离合器。通过事件的这种时间上的顺序，有意考虑在切换到支撑挡位上时牵引力中断的可能性。但有针对性的牵引力中断可以由驾驶员作为运动型行驶方式的表达理解，特别是如果这一点作为对行驶指令例如脚启动器直接反应理解的话。优选至少有时在挂出源挡位期间和/或在打开分配给源挡位的离合器期间挂入支撑挡位。通过挂出源挡位或打开离合器与挂入支撑挡位时间上的重叠，此外可以达到时间上优化总换挡过程的目的。优选在从支撑挡位转换到目标挡位上时，打开分配给支撑挡位的离合器期间闭合分配给目标挡位的离合器。这种过程尽可能相当于力传递从一个驱动轴向其他驱动轴转换通常在双离合器变速器上所使用的过程，从而可以尽可能避免牵引力中断。虽然在本方法中原则上在换挡过程的一个提前时间点上可以牵引力中断；但相反在换挡过程的一个靠后时间点上，特别是在从支撑挡位切换到目标挡位上的情况下，驾驶员不再对牵引力中断感到舒服，因为这种牵引力中断然后不再与本来的行驶指令例如脚启动器产生直接关系。就此而言具有优点的是，尽管在提前的方法步骤中希望变速器的流畅换挡，但从支撑挡位到目标挡位上进行无牵弓丨力中断的切换。优选在换挡要求之后才开始不中断地降低分配给源挡位的离合器上所传递的接合力矩到零值或者开始挂出源挡位。因此这些措施然后可以作为对特殊行驶指令的反应， 即特别是将加速踏板踩到底。此外优选直接在换挡要求之后开始不中断地降低分配给源挡位的离合器上所传递的接合力矩到零值或者开始挂出源挡位。由此完全实施挂入目标挡位的时间点时间上可以前移。由此总体上可以实现缩短从要求换挡直至挂入目标挡位结束的持续时间，这样可以降低从源挡位到目标挡位换挡过程的持续时间。这一点特别是在源挡位和目标挡位分配给一个共同的驱动轴情况下。作为选择也可以在要求换挡之前开始不中断地降低分配给源挡位的离合器上所传递的接合力矩到零值。在要求换挡的时间点上，然后已经开始降低。优选在打开离合器滑行时，紧接在确定出换挡要求之后，促使分配给支撑挡位的离合器闭合。滑行在此方面是指汽车的一种状态，其中虽然挂入一个或者两个挡位，但打开分配给各自驱动轴的离合器。汽车的发动机与车轮之间然后不存在连接。通过直接在换挡要求之后闭合分配给支撑挡位的离合器，总体时间上可以缩短换挡过程。在此方面，同时也包括发动机转速从怠速加速到确定转速的时间间隔，在该转速下汽车可以无明显减速地支承在支撑挡位上。本发明此外涉及一种双离合器变速器，其借助按前述权利要求之一所述的方法进行切换。
现借助后面的附图对本发明进行详细说明。其中图1示出用于实施依据本发明方法的双离合器变速器的示意结构；图2示出用于在双离合器变速器上减挡的传统方法的分布曲线；图3示出依据本发明方法的分布曲线；图4示出依据本发明方法可选择的分布曲线。
具体实施例方式图1示出双离合器变速器1，其可以通过依据本发明的方法控制进行换挡。双离合器变速器1借助变速器输入轴3与发动机2传动连接。双离合器变速器1具有第一分变速器4及第一驱动轴5，其中，驱动轴5通过第一离合器8与变速器输入轴3传动连接。通过第一离合器8可以使第一驱动轴5的传动连接与变速器输入轴3进行分离。通过第一从动轴15，第一分变速器4与一个共同的变速器输出轴17连接，差速器18可与该变速器输出轴连接。为第一驱动轴5以及第一从动轴15分配第一齿轮副11和第三齿轮副13。也可以具有其他齿轮副。通过未示出的接合装置，第一或者第三齿轮副的至少一个齿轮可与驱动轴或者从动轴连接或分开。根据无论是驱动轴还是从动轴均固定连接的那个齿轮副，确定各自分变速器内挂入的挡位。双离合器变速器1此外具有基本上与第一分变速器4相应的第二分变速器6。第二分变速器6包括第二驱动轴7，其通过第二离合器9与变速器输入轴3传动连接。通过第二离合器9，可以使第二驱动轴7与变速器输入轴3的传动连接进行分离。通过第二从动轴 16，第二分变速器6与共同的变速器输出轴17连接。为第二驱动轴7以及第二从动轴16 分配第二齿轮副12和第四齿轮副14。也可以具有其他齿轮副。通过未示出的接合装置，第二或者第四齿轮副的至少一个齿轮可与驱动轴或者从动轴连接或分开。根据无论是驱动轴还是从动轴均固定连接的那个齿轮副，确定各自分变速器内挂入的挡位。在从第四挡向第二挡减挡时，在起始情况下首先第四齿轮副的齿轮与第二驱动轴 7或第二从动轴16固定连接。在切换到第二挡之前，首先切换到第三挡，其中，第三齿轮副的齿轮在首先打开第一离合器8的情况下与第一驱动轴5或与第一从动轴15固定连接。因此挂入第三挡。为最终切换到第三挡，随后闭合第一离合器8。第二离合器9然后打开，从而脱开第四挡。只要第二离合器9打开，第四挡就可以挂出，方法是将第四齿轮副的一个或者多个齿轮与第二驱动轴7或与第二从动轴16分开。随后可以挂入第二挡，其中，第二齿轮副的齿轮与第二驱动轴7或第二从动轴16抗扭连接。如果挂入第二挡，那么可以通过闭合第二离合器9继续切换到第二挡。与闭合第二离合器9同步打开第一离合器8，从而转矩从第一分变速器4流动过渡到第二分变速器6上。从第三挡切换到第二挡在此方面无牵引力中断进行。现借助图2介绍用于在双离合器变速器上双减挡的传统方法，其中，第四挡和第二挡分配给一个共同的分变速器。但这些说明也尽可能相当于其他的减挡，其中目标挡位与源挡位分配给同一分变速器。图2a示出变速器输入轴3、既分配源挡位，也分配目标挡位的第二驱动轴7以及分配支撑挡位的第一驱动轴5的转速时间上的分布。图2b示出尽可能相当于加速踏板位置的转矩要求19时间上的分布。图2b此外示出变速器输入轴3上以及分配源挡位和目标挡位的第二离合器9以及分配支撑挡位的第一离合器8上的转矩分布。图2c示出变速器输出轴17上的转矩分布。在时间点t < t0上挂入第四挡。汽车以恒定的转矩要求和变速器输出轴17上恒定的转矩以恒定的速度行驶。在时间点、上，由驾驶员强力操作加速踏板，从而进行转矩要求19分级式的大改变。随着转矩要求的提高，由一个单独的控制装置确定需要从第四挡切换到第二挡。在此方面，由控制单元确定第三挡作为支撑挡位使用。此后直接部分打开第二离合器9并提高发动机驱动力矩。由此提高变速器输入轴3的转速。在、与t2之间的范围内，变速器处于转速配合阶段，其中第二离合器9部分打开。 通过提高发动机力矩和降低第二离合器9上所传递的转矩，产生发动机2转速的提高并因此变速器输入轴3传动数量的提高。在、与、之间的时间间隔内，作为支撑挡位挂入第三挡。在时间点、上，支撑挡位的挂入结束。现在可以开始闭合分配给第三挡的第一离合器 8，从而完全切换到作为支撑挡位的第三挡。在、之前的时间间隔范围内，进行第二离合器 9的少量闭合，从而在第二离合器9上传递的转矩略有提高。在t2至t3的范围内，转矩从第二分变速器6转移到第一分变速器4上，其中，第二离合器9始终打开，而同时第一离合器8始终闭合。在时间点、上，第二离合器9然后完全打开和第一离合器8完全闭合。现在可以开始挂出第四挡和挂入第二挡。为挂出第四挡和结束挂入第二挡，需要、与、之间的时间间隔。只有在时间点t4上完全挂入第二挡，才能结束向第二挡的切换。在此方面， 第二离合器9始终闭合，而第一离合器8始终打开。在这种情况下，转矩从第一分变速器4 向第二分变速器6上的过渡无牵引力中断进行。在时间点t5上，完全切换到第二挡。图3a_3c示出依据本发明方法的转速和转矩分布，其原理上与图2所示相应。在识别到转矩要求19跃变式上升的时间点、上，希望快速挂出第四挡。但因为分配给第四挡的第二离合器9闭合，所以首先不中断地降低第二离合器9上等待处理的转矩。为此第二离合器9在时间间隔、至、上完全打开。第二离合器9的打开在此方面持续下降。打开过程在此方面不中断。只要在时间点、上完全打开第二离合器9，就已经可以开始挂出源挡位。在打开离合器的情况下可能传递的牵引力矩可以忽略不计。只要齿轮副14的齿轮与第二驱动轴7或第二从动轴16分开，就挂出第四挡并可以开始挂入第二齿轮副12。第二挡然后在时间点、上完全挂入。在图3依据本发明方法中的持续时间(t4-ti)相当于图2 传统方法中持续时间(t4_t3)的长度。但因为在时间点、上已经可以开始分开第四齿轮副并因此摘挡，所以第二挡完全挂入的时间点、与、相关明显更早达到。就此而言，依据本发明的方法与传统方法相比，缩短了从时间点、上识别提高转矩要求19到在时间点t4上完全挂入第二挡的时间间隔。在时间点t。上，已经直接开始挂入作为支撑挡位的第三挡。基本在时间点、上挂入第三挡。在、与、之间的时间间隔内，第一离合器8预加注。在时间点、上，第一离合器8预加注并从而可以开始闭合第一离合器。在t4与t5之间，类似于图2的传统方法进行驱动力从第一分变速器4向第二分变速器6的转移，从而在时间点、上完全切换到第二挡。
图4a和4b示出原理上与图3b和3c所示分布相应的转矩分布。下面介绍不同之处。在时间间隔1<^2时挂入第四挡。但转矩要求保持在低水平上。在时间点t_2上，例如通过松开加速踏板转矩要求降到零。在t_2与％之间的时间间隔内打开第二离合器9， 其中，不中断地降低所传递的转矩到零值。在时间点％上打开第二离合器9。第一离合器 8同样打开。在％与、之间的时间间隔内，在打开离合器8、9的情况下进行滑行。在时间点、上突然进行高的转矩要求19。通过控制装置直接确定需要切换到第二挡。在此方面， 在时间点、上既挂入第三挡也挂入第四挡。原则上虽然可以设想首先切换到第四挡，但为节省时间直接切换到作为支撑挡位的第三挡。与此同时闭合第一离合器8并因此切换到作为支撑挡位的第三挡。同时在时间点、上开始挂出第四挡和挂入第二挡。因为第二离合器9已经打开，所以在此方面可以直接开始与相应的轴分开分配给源挡位的齿轮。在时间点t4上，第二挡然后完全挂入。图3方法中的持续时间(t4-t2)与图2方法中的持续时间 (t4-t2)基本相应，在此期间完成挂出第四挡和挂入第二挡。时间优点由此产生，即在确定换挡要求的时间点、上，可以直接开始挂出第四挡，而不是首先切换到第四挡。为此具有优点的是，滑行时已经挂入可能的支撑挡位，即在这种情况下是第三挡，从而在时间点tQ上可以直接开始切换到支撑挡位。附图标记列表
1双离合器翅器 2发动机 3变速器输入轴 4第一分麵器 5第一驱动轴 6第二分麵器 7第二驱动轴 8第一离合器 9第二离合器 11第一齿轮副 12第二齿轮副 13第三齿轮副 14第四齿轮副 15第一从动轴
16第二从动轴 17变速器输出轴 18差速器 19转矩要求
权利要求
1.用于切换双离合器变速器(1)的方法，其中，双离合器变速器(1)具有两个驱动轴 (5,7)和一个变速器输出轴(17)，其中，为第一驱动轴(5)分配第一离合器(8)和为第二驱动轴(7)分配第二离合器(9)，两个离合器(8，9)为传递不同的接合力矩可以完全或者部分打开或闭合，其中，为该第一驱动轴(5)和该第二驱动轴(7)各自分配确定的不同的挡位， 其中，通过该第一离合器(8)并通过该第一驱动轴(5)至少部分地形成从该变速器输入轴 (3)到该变速器输出轴(17)的第一力传递路径，以及其中，通过该第二离合器(9)并通过该第二驱动轴(7)至少部分地形成从该变速器输入轴(3)到该变速器输出轴(17)的第二力传递路径，其中，要从源挡位出发切换到目标挡位中，其中，如果目标挡位和源挡位分配给了同一驱动轴(5，7)，在切换到目标挡位中之前至少短时间切换到支撑挡位中，其特征在于，在开始闭合分配给该支撑挡位的离合器之前，开始不中断地降低在分配给该源挡位的离合器(8，9)上所传递的接合力矩到零值。
2.按前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述不中断的降低具有基本上线性的分布。
3.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所传递的接合力矩的所述不中断的降低的持续时间根据挂入所述支撑挡位和/或分配给所述支撑挡位的离合器(8，9)的离合器加注所需时间来控制。
4.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所传递的接合力矩的所述不中断的降低的持续时间根据挂出源挡位和/或挂入目标挡位所需时间来控制。
5.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在从源挡位转换到支撑挡位上时， 在分配给该源挡位的离合器(8，9)完全打开之前，不开始闭合分配给该支撑挡位的离合器 (9，8)。
6.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在从源挡位转换到支撑挡位上时，在分配给该支撑挡位的离合器(9，8)开始闭合之前，开始挂出该源挡位。
7.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少有时在挂出源挡位期间和/或在打开分配给该源挡位的离合器(8，9)期间挂入支撑挡位。
8.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在从支撑挡位转换到目标挡位上时， 在打开分配给该支撑挡位的离合器(9，8)期间闭合分配给该目标挡位的离合器(8，9)。
9.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在换挡要求之后开始不中断地降低在分配给源挡位的离合器(8，9)上所传递的接合力矩到零值或者开始挂出源挡位。
10.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，直接在换挡要求之后开始不中断地降低在分配给源挡位的离合器(8，9)上所传递的接合力矩到零值或者开始挂出源挡位。
11.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在换挡要求之前开始不中断地降低在分配给源挡位的离合器(8，9)上所传递的接合力矩到零值。
12.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在以打开的离合器(8，9)滑行时， 紧接在确定出换挡要求之后，促使分配给支撑挡位的离合器(9，8)闭合。
13.双离合器变速器，其借助按前述权利要求之一所述的方法进行切换。
全文摘要
用于切换具有两个驱动轴和一个变速器输出轴的双离合器变速器的方法，为第一驱动轴分配第一离合器并为第二驱动轴分配第二离合器以及两个离合器为传递接合力矩可以完全或者部分打开或闭合，通过第一离合器并通过第一驱动轴至少部分形成从变速器输入轴到变速器输出轴的第一力传递路径，通过第二离合器并通过第二驱动轴至少部分形成从变速器输入轴到变速器输出轴的第二力传递路径，其中，从源挡位出发切换到目标挡位，如果目标挡位和源挡位分配给同一驱动轴，在切换到目标挡位之前至少短时间切换到支撑挡位，在开始闭合分配给支撑挡位的离合器之前，开始不中断地降低分配给源挡位的离合器上所传递的接合力矩到零值。
文档编号F16H61/688GK102235495SQ20111015805
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者A·普伦格-伯宁霍夫, K·卢伊格, M·西比希特罗特 申请人:格特拉克·福特传动系统有限公司